一種鑽井平臺井架攀爬裝置的製作方法

2023-09-19 15:35:10

本發明涉及鑽井平臺的安全設備，具體涉及一種鑽井工作人員高空作業時的安全設備，屬於E21B。

背景技術：

鑽井平臺是進行採油、採氣作業的基本平臺結構，其中在鑽進施工過程中，需要進行下鑽和提鑽操作，尤其是在提鑽工作過程中，工人需要攀爬到鑽井平臺上設置的鑽井井架頂部進行高空作業，頻繁彎腰的同時還常常需要和下部在鑽井平臺的人員進行交流，而目前現有技術中採用的安全帶僅僅具有防墜落的功能，並不具有護腰保健的作用，更不具有通信交流的功能，工作人員進行交流基本靠喊，這就大大加重了工人的勞動強度。

護腰帶作為一種醫療保健康復用品，適用於患有椎間盤扭傷或勞損、腰功能性障礙、小關節面綜合疾症、嚴重的退行性關節病、軀幹肌肉功能喪失、急性或慢性腰疼、減壓理療、骨折修復、椎關節僵硬、侵入性手術輔助治療、腰椎間盤膨脹或突出、椎管狹窄等病症的用戶。尤其是，用於腰椎疾病患者治療前和復位後，給腰椎局部固定的支撐，緩解或減輕腰部肌肉的疼痛、酸痛，防止病情蔓延。目前，護腰帶市場大多數含有鋼條支撐板，對腰部有支撐和固定作用，是腰椎疾病患者在治療期間，腰部支撐不錯的選擇。但金屬材質的護腰帶也有很多明顯的缺點，例如金屬質量較重，穿戴舒適感較差，不便於收納、清洗等。

例如，現有技術中的腰帶，其腰圍通常設計為拉線的間隔半環繞。然而這種腰圍在實際的使用過程中該拉線非常容易斷裂，並且由於拉線的固定需要打開收緊機構蓋，且按照特定的排布進行穿線，因此在實際使用過程中非常不方便，且耐久性很差。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是，提供一種鑽井平臺的攀爬支撐結構，同時提供一種能夠進行即時通訊並保證安全同時具有保健護腰功能的安全腰帶，可根據客戶需要調節腰帶的腰部收緊程度，材質輕盈、透氣，佩戴時減少腰部承受的重量。為了解決上述技術問題，本發明提供了一種鑽井平臺井架攀爬裝置，包括梯子、兩滑輪、一保險繩、一系扣繩、兩保險扣和一配重塊，梯子垂直設置在井架內部的一側，所述的兩滑輪分別通過迴轉軸支承在梯子頂端上部的井架上，且兩滑輪的徑向中心平面重合併與梯子橫杆垂直；

所述保險繩環繞在兩滑輪的槽內，其一端連接配重塊，另一端連接系扣繩中部；

所述系扣繩的兩端分別設有保險扣，其中一隻保險扣可與操作人員腰部系有的腰帶相扣結，另一隻保險扣可與梯子橫杆相扣結；

所述的配重塊重量小於操作人員體重，並在非工作狀態下通過系扣繩上的一隻保險扣扣結梯子底部橫杆而懸吊在滑輪下部；

所述保險繩與系扣繩的有效工作長度之和滿足操作人員系上保險扣攀爬到梯子頂部，同時配重塊落地的條件；

所述保險繩連接系扣繩的一端在自然懸掛狀態下，與梯子平行，且位於梯子兩立柱的對稱面內，並與梯子上的橫杆垂直距離設置在40cm～60cm之間。

更進一步地，本發明還提供了一種雙側收緊護腰帶，包括腰帶主體，在所述腰帶主體中間設置有主支撐板，所述腰帶主體還具有雙側收緊機構組，所述雙側收緊機構組包括位於主支撐板兩側的收緊機構、拉伸線及拉伸線固定鎖扣，其特徵在於，所述收緊機構包括底座、上蓋、輔助支撐機構、具有層疊結構的連接板；所述底座與上蓋之間安裝有兩個或多個滑輪，所述滑輪與對側收緊機構的對應的兩個或多個滑輪組成滑輪組；所述拉伸線的一端固定在所述上蓋與底座之間，所述拉伸線與所述滑輪組中的滑輪溝槽相接觸，並半環繞滑輪後從所述連接板上穿出，穿出後的拉伸線另一端與所述拉伸線固定鎖扣固定。

在所述腰帶主體中間設置有可攜式口袋，在所述可攜式口袋中裝入所述主支撐板，在所述可攜式口袋中還有主支撐板墊層，所述主支撐板墊層由中空圓角矩形墊片和圓角矩形墊板上下拼接組成。在所述可攜式口袋中還可放入冷敷或熱敷理療袋。

所述拉伸線與所述滑輪組中的各滑輪溝槽相接觸

所述拉伸線通過層疊結構固定，層疊結構中具有拉伸線的固定結構，固定結構中有凹槽，凹槽的寬度大於線粗，但小於線繫結後結的最小圍度。

所述層疊結構中，所述底座與上蓋配合連接，分別將底座與輔助支撐機構固定在連接板上。

所述腰帶主體具有一個或多個雙側收緊機構組。所述拉伸線固定鎖扣為粘接拉環、按扣或掛鈎。

當在井架頂部進行提鑽等作業時，操作人員需要與鑽井平臺上的人員進行交流，為此本發明的腰帶還具有即時通訊功能，其採用即時通訊裝置來實現，其中用於即時通訊的天線呈左右對稱布置，以天線的中心軸線為對稱基準，所述電線在對稱基準右側依次按如下方向延伸：先水平向右延伸而後豎直向上延伸，再水平向右延伸而後豎直向下延伸，而後水平向右延伸再豎直向上延伸，然後水平向右延伸再豎直向上延伸，然後水平向右延伸再豎直向下延伸，然後水平向左延伸在豎直向上延伸，最後水平向右延伸；天線左側部分與右側部分呈鏡像對稱設置；該天線總體形狀類似兩個回形針布置；其中枝節呈T型狀，設置在中心軸線上方；天線輻射單元的面積為40mm×30mm，；該天線的介質基板採用PI(Ployimide，聚醯亞胺)材料，實際的相對介電常數為3.2，損耗正切為0.03，板厚為0.3mm。

再進一步地，本發明還提供了一種雙側收緊護腰帶的安裝工藝，其步驟包括：

第一步：對稱布置兩個連接板，在每個所述連接板上沿一端對齊放置輔助支撐機構，所述輔助支撐機構的另一端延伸出所述連接板的另一端外側，然後在所述輔助支撐機構上並列設置兩個底座；

第二步：在每個所述底座中設置兩個或多個滑輪，並與對應的對側所述底座中的兩個或多個滑輪組成滑輪組，即形成上下兩個或多個所述滑輪組，所述拉伸線的一端固定在所述上蓋與底座之間，所述拉伸線與所述滑輪組中的滑輪溝槽相接觸，並半環繞滑輪後從所述連接板上穿出，穿出後的拉伸線另一端與所述拉伸線固定鎖扣固定。；

第三步：將其中已排好拉伸線的每個所述底座分別扣合上上蓋，並壓緊，則所述上蓋也每側並列設置有兩個；

第四步：將所述輔助支撐機構延伸出所述連接板外側的部分彎折到並列設置的兩個所述底座的下面，從一邊將扣合的上蓋和底座包裹住，通過鉚釘將所述連接板、輔助支撐機構、上蓋和底座鉚接牢固，形成收緊機構，鉚釘依次穿過所述連接板、輔助支撐機構、上蓋、底座和輔助支撐機構彎折到底座下面的部分；

第五步：將對稱的兩個所述收緊機構，通過其中的所述輔助支撐機構與腰帶主體縫合；

第六步：在所述腰帶主體的中間部分設置所述可攜式口袋，所述可攜式口袋中裝入所述主支撐板；

第七步：在所述腰帶主體上，對稱的每側所述收緊機構的外側加裝粘接拉環，將所述拉伸線穿出所述連接板的一端與該側所述粘接拉環的固定線環固定，即獲得了安裝好的所述雙側收緊護腰帶。

與現有技術相比，本發明的優點是：本發明的鑽井平臺井架攀爬裝置具有結構簡單、使用方便、成本低廉、攀爬效果好和安全係數高的優點。其中包含的腰帶不僅僅具有安全帶的作用還具有護腰醫療保健康復和即時通訊功能。

本發明的收緊機構採用機械原理與自然槓桿原理相結合，可根據客戶需要調節腰帶的腰部收緊程度。具有物理中滑輪組的特點，在能提供8∶1的機械助力，即8倍助力的基礎上，解決了使用者抽拉費力、收放線不自如的缺陷，省時省力，運行平穩、高效，並且在收緊過程對腹部不會產生過多的壓力，同時減少了拉伸線的磨損，延長了拉伸線的使用壽命，同時解決了使用者抽拉費力、收放線不自如、拉伸線易斷的三大缺陷，省力、平穩、高效，具有預料不到的技術效果。腰帶主體採用滌綸，材質輕盈、透氣，佩戴時減少腰部承受的重量，便於清洗。配備有專業組合填充壓力板作為主支撐板，可分散壓力並提供有效支撐。主支撐板採用非金屬材料，不同於普通護腰帶採用鋼條支撐板，乘坐飛機安全檢查時金屬探測器會發出報警需要託運，本發明的雙側收緊護腰帶在乘坐飛機時也可使用。

附圖說明

圖1是本發明的鑽井平臺井架攀爬裝置。

圖2是雙側收緊護腰帶的總裝配圖。

圖3是雙側收緊護腰帶的上蓋、底座、滑輪組件分解圖。

圖4是雙側收緊護腰帶的底座結構圖。

圖5是雙側收緊護腰帶的上蓋結構圖。

圖6是雙側收緊護腰帶的連接板結構圖。

圖7是雙側收緊護腰帶的裝飾固定板結構圖。

圖8是雙側收緊護腰帶的中空圓角矩形墊片結構圖。

圖9是雙側收緊護腰帶的圓角矩形墊板結構圖。

圖10是雙側收緊護腰帶的滑輪結構圖。

圖11是雙側收緊護腰帶的粘接拉環結構圖。

圖12是拉伸線環繞結構圖。

圖13A是本發明腰圍拉伸線耐久性實驗結果圖。

圖13B是現有技術中的腰圍拉伸線耐久性實驗結果圖。

其中，1-腰帶主體，2-裝飾固定板，3-連接板，4-底座，5-可攜式口袋，6-上蓋，7-底座，701-拉伸線固定結構，8-連接板，9-固定線環，10-粘接拉環，11-拉伸線，12-裝飾固定板，13-鉚釘，14-滑輪，15-鉚釘，16-拉伸線，17-固定線環，18-粘結拉環。

具體實施方式

下面結合實施例和對比例對本發明進一步詳細說明。

如附圖1所示，梯子9垂直設置在井架1內部的一側；滑輪2和3分別通過迴轉軸支承在梯子9頂端上部井架1的架上，且滑輪2和3的徑向中心平面重合併與梯子9上的橫杆垂直；保險繩8環繞在兩滑輪2、3的槽內，其一端連接配重塊4，另一端連接系扣繩7的中部；系扣繩7的兩端分別設有保險扣5、6，其中保險扣5可與操作工人腰部系有的腰帶相扣結，保險扣6可與梯子9上的橫杆相扣結；配重塊4重量小於操作人員的體重約5kg，並在非工作狀態下通過系扣繩7上的保險扣6扣結梯子9底部的橫杆而懸吊在滑輪3的下部；保險繩8與系扣繩7的有效工作長度之和滿足操作人員系上保險扣5攀爬到梯子9的頂部，同時配重塊4正好落地的條件；保險繩8連接系扣繩7的一端在自然懸掛狀態下，與梯子9平行，且位於梯子9兩立柱的對稱面內，並與梯子9上的橫杆垂直距離設置在40cm～60cm之間。

當操作人員攀爬到井架頂端後，可將腰帶從保險繩上鬆開而與井架上的安裝裝置連接，即可進行提鑽的相關操作。

由於在提鑽過程中，操作人員要頻繁彎腰，造成腰肌勞損或者損傷，為了解決上述技術問題，如圖2、圖3所示，本發明中的腰帶不但具有安全帶功能(即將保險扣5可與操作工人腰部系有的腰帶相扣結，而扣結方式是本領域所公知的，不再贅述)，還具體為一種雙側收緊護腰帶，包括腰帶主體1，在所述腰帶主體1中間設置有主支撐板，兩側分別設置有收緊機構和粘接拉環10、18，所述腰帶主體1上還設有拉伸線11、16，其特徵在於，所述收緊機構包括底座4、7，上蓋6，輔助支撐機構2、12，連接板3、8的層疊結構；所述底座4、7與上蓋6之間安裝有兩個或多個滑輪14，所述滑輪14與對側收緊機構對應的所述上蓋6中的兩個或多個滑輪14組成滑輪組；拉伸線11、16與所述滑輪組中的滑輪14溝槽相接觸並依次半環繞滑輪，將拉伸線11、16的一端固定在所述上蓋6與底座4、7之間中，另一端從所述連接板3、8上穿出，與所述粘接拉環10、18固定。

在所述腰帶主體中間設置有可攜式口袋5，在所述可攜式口袋5中裝入所述主支撐板，在所述可攜式口袋5中還有主支撐板墊層，所述主支撐板墊層由中空圓角矩形墊片和圓角矩形墊板上下拼接組成。

所述層疊結構中，所述底座4、7與上蓋6配合連接，所述輔助支撐機構2、12夾在所述上蓋6和連接板3、8之間，所述輔助支撐機構2、12的一端與所述連接板3、8的一端對齊，另一端延伸出所述連接板3、8的另一端外側，並彎折到所述底座4、7的下面，通過鉚釘13、15依次穿過所述連接板3、8、輔助支撐機構2、12、上蓋6、底座4、7和輔助支撐機構2、12彎折到底座4、7下面的部分，將所述層疊結構鉚接牢固。

所述底座4、7和上蓋6在所述層疊結構中並列設置為兩個。所述滑輪組有兩個或多個，所述拉伸線11、16為兩條，兩條所述拉伸線11、16分別與兩側的所述粘接拉環10、18上的固定線環9、17連接。

在所述可攜式口袋5中可放入冷敷或熱敷理療袋。

所述腰帶主體1的材質為滌綸，所述連接板3、8和所述輔助支撐機構2、12的材質為PVC，所述上蓋6和所述底座4、7的材質為ABS，所述固定線環9、17的材質為Hpb62，所述鉚釘13、15的材質為低碳鋼。所述拉伸線11、16的材質為￠1.5特質錦綸絲，其特點是抗拉伸強、耐磨擦、壽命長。所述滑輪14的材質為POM，是走繩的主要零件。

所述腰帶的收緊機構能夠提供機械助力為8∶1，即8倍助力。所述輔助支撐機構起到固定組件的作用，同時起到輔助支撐的作用。所述底座是安裝滾輪和固定走線的主體。所述粘接拉環的材質為魔力粘接帶，粘接方便牢固，連接拉繩並固定於腰帶之上，起到收腰部支撐及固定拉繩作用。所述上蓋與底座卡扣連接並有立柱定位固定，保證相對位置，確保滾輪正常運轉。

在井架頂部進行提鑽等作業時，操作人員需要與鑽井平臺上的人員進行交流，為此本發明的腰帶還具有即時通訊功能，其採用即時通訊裝置來實現，而採用即時通訊裝置來進行交流這是本領域普遍公知的技術手段，如常用的外部可攜帶的手機、對講機，本發明是將即時通訊裝置安裝在腰帶上，這樣就省去了人手直接拿捏從而造成高空贅物的危險性，但這一過程中其存在著信號傳輸不穩定的問題，為此需要開發相應的天線系統。隨著移動通信技術的發展，移動終端的應用需要的功能也越來越多，應用於移動終端(如手機)的無線通信標準也日益增加，現代移動終端的主要通信標準有：DVB-H(470-862MHz)、GSM850(824-894MHz)、GSM900(890-954MHz)、DCS1800(1710-1880MHz)、PCS1900(1850-1990MHz)、UMTS2000(1920-2170MHz)、ISM2450(2400-2480MHz)、TD-SCDMA(1850-2620MHz)、WiMAX(2300-2700MHz、3400-3600MHz)、WiFi(5100-5900MHz)等，隨著人類對終端應用的需求增加，未來還會有更多頻段集成於移動終端設備。多個天線集成於一個設備中，不僅會相互影響降低性能，還會加大整個設備的尺寸，不利於攜帶。目前已經知道的技術中，多頻小型化天線主要由單極子天線和PIFA天線變形而來，或者在平面天線上開槽，或者添加多個枝節。

本發明採用的天線如圖12所示，天線呈左右對稱布置，以天線的中心軸線為對稱基準，所述電線在對稱基準右側依次按如下方向延伸：先水平向右延伸而後豎直向上延伸，再水平向右延伸而後豎直向下延伸，而後水平向右延伸再豎直向上延伸，然後水平向右延伸再豎直向上延伸，然後水平向右延伸再豎直向下延伸，然後水平向左延伸在豎直向上延伸，最後水平向右延伸；天線左側部分與右側部分呈鏡像對稱設置。該天線總體形狀類似兩個回形針布置。其中枝節呈T型狀，設置在中心軸線上方。

天線輻射單元的面積為40mm×30mm，在腰帶上所佔的面積小，從而天線在腰帶彎曲時的性能受到彎曲度的影響也會相對較小，為了方便集成，天線輻射單元附在腰帶的一側，介質基板厚度為0.3mm。通過枝節的作用，天線平行於水平面放置時，在駐波比≤3∶1的覆蓋頻段為：860-980MHz、1520-1620MHz、2040-3220MHz、3350-3780MHz、4080-685400MHz，覆蓋頻段範圍廣，整個尺寸完全適合實際腰帶尺寸。該天線的介質基板採用PI(Ployimide，聚醯亞胺)材料，實際的相對介電常數為3.2，損耗正切為0.03，板厚為0.3mm。

本發明的天線可以根據實際需要安裝在腰帶的相關部位，而這種安裝對於本領域技術人員而言是可以明了的，故不再贅述。

本發明的一種雙側收緊護腰帶在安裝時，其安裝步驟包括：

第一步：對稱布置兩個連接板3、8，在每個所述連接板3、8上沿一端對齊放置輔助支撐機構2、12，所述輔助支撐機構2、12的另一端延伸出所述連接板3、8的另一端外側，然後在所述輔助支撐機構2、12上並列設置兩個底座4、7；

第二步：如圖12所示，以下部拉伸線11為例，在所述底座7中設置兩個滑輪1401、1403，並與對應的對側所述底座4中的兩個滑輪1402、1404組成滑輪組，即形成左右兩個所述滑輪組，拉伸線11的一端固定在所述上蓋6與7之間的拉伸線固定結構7011，所述拉伸線11與所述滑輪組中的滑輪溝槽相接觸，並依次半環繞滑輪1401、1402、1403、1404，從對側底座4的拉伸線固定結構7012的半圓形溝槽半環繞後，從所述連接板上穿出，上部拉伸線16進行同樣方式的纏繞。

第三步：將其中已纏繞好拉伸線11、16的所述底座4、7分別扣合上蓋6，並壓緊，則所述上蓋6也每側並列設置有兩個；

第四步：將所述輔助支撐機構2、12延伸出所述連接板3、8外側的部分彎折到並列設置的兩個所述上蓋6的下面，從一邊將扣合的上蓋6和底座4、7包裹住，通過鉚釘13、15將所述連接板3、8、輔助支撐機構2、12、上蓋6和底座4、7鉚接牢固，形成收緊機構，鉚釘13、15依次穿過所述連接板3、8、輔助支撐機構2、12、底座4、7、上蓋6和輔助支撐機構2、12彎折到上蓋6下面的部分；

第五步：將對稱的兩個所述收緊機構，通過其中的所述輔助支撐機構2、12與腰帶主體1縫合；

第六步：在所述腰帶主體1的中間部分設置所述可攜式口袋5，所述可攜式口袋5中裝入所述主支撐板；

第七步：在所述腰帶主體1上，對稱的每側所述收緊機構的外側加裝粘接拉環10、18，將所述拉伸線11、16穿出所述連接板3、8的一端與該側所述粘接拉環10、18的固定線環9、17固定，即獲得了安裝好的所述雙側收緊護腰帶。實施例1：拉繩耐久性試驗

將本發明所涉及腰圍與現有技術中的腰圍分別測試拉伸線耐久性。

測試方法：將兩種護腰帶分別固定在兩個相同規格模型人的腰部，同時進行反覆收緊、拉伸放鬆3000次測試實驗。拉伸放鬆的標準為保證放鬆後的腰帶的長度大於臀圍，以模擬實際的使用狀況。

測試結果：在3000次的耐久性試驗下滑動摩擦拉伸線產生了毛刺，這說明滑動摩擦的結構使拉伸線的纖維斷裂從而降低了拉伸線的耐久度。而採用滾動摩擦在同樣耐久度的情況下並未產生毛刺，參見說明書附圖13A及13B。

對於本領域技術人員而言，本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其它的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

以上所述，僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同替換和改進，均應包含在本發明技術方案的保護範圍之內。